EXCEL版衡重式挡土墙计算
衡重式挡土墙计算
衡重式挡土墙验算[执行标准：公路]计算项目：衡重式挡土墙 1计算时间： 2012-02-13 09:21:56 星期一------------------------------------------------------------------------ 原始条件:墙身尺寸:墙身总高: 4.000(m)上墙高: 1.600(m)墙顶宽: 0.900(m)台宽: 0.800(m)面坡倾斜坡度: 1:0.050上墙背坡倾斜坡度: 1:0.450下墙背坡倾斜坡度: 1:-0.250采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1: 0.500(m)墙趾台阶h1: 0.800(m)墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙底倾斜坡率: 0.100:1下墙土压力计算方法: 力多边形法物理参数：圬工砌体容重: 24.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数: 0.400地基土摩擦系数: 0.500砌体种类: 片石砌体砂浆标号: 7.5石料强度(MPa): 30挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: 35.000(度)墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)墙后填土容重: 18.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角: 15.000(度)地基土容重: 18.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力: 150.000(kPa)地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数: 1.200墙踵值提高系数: 1.300平均值提高系数: 1.000墙底摩擦系数: 0.400地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 30.000(度)坡线土柱:坡面线段数: 2折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 9.000 6.000 02 11.000 0.000 0地面横坡角度: 20.000(度)墙顶标高: 0.000(m)挡墙分段长度: 10.000(m)=====================================================================第 1 种情况: 组合1=============================================组合系数: 1.0001. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.000 √2. 填土重力分项系数 = 1.000 √3. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √4. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.000 √=============================================[土压力计算] 计算高度为 4.246(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 45.440(度)按假想墙背计算得到:第1破裂角： 47.060(度)Ea=107.530 Ex=21.381 Ey=105.383(kN) 作用点高度 Zy=0.550(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在：第2破裂角=7.217(度) 第1破裂角=45.440(度)Ea=39.327 Ex=29.126 Ey=26.426(kN) 作用点高度 Zy=0.807(m) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 41.692(度)按力多边形法计算得到:破裂角： 41.692(度)Ea=60.611 Ex=60.602 Ey=1.019(kN) 作用点高度 Zy=1.168(m) 墙身截面积 = 8.214(m2) 重量 = 197.131 kN衡重台上填料重 = 40.092(kN) 重心坐标(1.764,-0.494)(相对于墙面坡上角点) (一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.400采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度 = 5.711 (度)Wn = 236.046(kN) En = 36.237(kN) Wt = 23.605(kN) Et = 86.552(kN) 滑移力= 62.947(kN) 抗滑力= 108.913(kN)滑移验算满足: Kc = 1.730 > 1.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足: 方程值 = 58.057(kN) > 0.0地基土摩擦系数 = 0.500地基土层水平向: 滑移力= 89.728(kN) 抗滑力= 135.054(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.505 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 1.532 (m)相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 3.018 (m)相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 3.207 (m)相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 2.751 (m)相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 0.922 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 149.293(kN-m) 抗倾覆力矩= 483.319(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 3.237 > 1.500倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足: 方程值 = 253.872(kN-m) > 0.0(三) 地基应力及偏心距验算基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力 = 272.283(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=334.026(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.471 (m) 偏心距 e = 0.009(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.227(m)基底压应力: 趾部=112.513 踵部=107.888(kPa)最大应力与最小应力之比 = 112.513 / 107.888 = 1.043作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.009 <= 0.167*2.471 = 0.412(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=112.513 <= 180.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=107.888 <= 195.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=110.200 <= 150.000(kPa)(四) 基础强度验算基础为天然地基，不作强度验算(五) 上墙截面强度验算上墙重力 Ws = 49.920 (kN)上墙墙背处的 Ex = 29.126 (kN)上墙墙背处的 Ey = 13.107 (kN)相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 0.706 (m)相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂 Zy = 0.807 (m)相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂 Zx = 1.337 (m)[容许应力法]:法向应力检算:相对于上墙墙趾，合力作用力臂 Zn = 0.464(m)截面宽度 B = 1.700 (m) 偏心距 e1 = 0.386(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.386 <= 0.250*1.700 = 0.425(m) 截面上压应力: 面坡=87.518 背坡=-13.369(kPa)压应力验算满足: 计算值= 87.518 <= 1000.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 13.369 <= 90.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 2.303 <= 90.000(kPa)斜截面剪应力检算斜剪应力验算满足: 计算值= 23.295 <= 90.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 63.027(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.617挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.700(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 1.000计算强度时:强度验算满足: 计算值= 63.027 <= 726.855(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 63.027 <= 726.855(kN)(六) 墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积 = 7.904(m2) 重量 = 189.696 kN相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.527 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 257.234(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=328.786(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.278(m)截面宽度 B = 2.520 (m) 偏心距 e1 = -0.018(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.018 <= 0.250*2.520 = 0.630(m)截面上压应力: 面坡=97.663 背坡=106.491(kPa)压应力验算满足: 计算值= 106.491 <= 1000.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -5.225 <= 90.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 257.234(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.999挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.520(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.999计算强度时:强度验算满足: 计算值= 257.234 <= 1744.367(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 257.234 <= 1742.434(kN)(七) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 3.200(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 45.440(度)按假想墙背计算得到:第1破裂角： 47.060(度)Ea=107.530 Ex=21.381 Ey=105.383(kN) 作用点高度 Zy=0.550(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在：第2破裂角=7.217(度) 第1破裂角=45.440(度)Ea=39.327 Ex=29.126 Ey=26.426(kN) 作用点高度 Zy=0.807(m) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 42.879(度)按力多边形法计算得到:破裂角： 42.879(度)Ea=33.452 Ex=33.448 Ey=0.563(kN) 作用点高度 Zy=0.717(m)[强度验算]验算截面以上，墙身截面积 = 5.824(m2) 重量 = 139.776 kN相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.600 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 206.857(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=198.239(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.958(m)截面宽度 B = 2.180 (m) 偏心距 e1 = 0.132(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.132 <= 0.250*2.180 = 0.545(m)截面上压应力: 面坡=129.273 背坡=60.504(kPa)压应力验算满足: 计算值= 129.273 <= 1000.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -9.252 <= 90.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 206.857(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.958挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.180(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 1.000计算强度时:强度验算满足: 计算值= 206.857 <= 1446.636(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 206.857 <= 1446.636(kN)=====================================================================第 2 种情况: 组合2=============================================组合系数: 1.0001. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.000 √2. 填土重力分项系数 = 1.000 √3. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √4. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.000 √=============================================[土压力计算] 计算高度为 4.246(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 45.440(度)按假想墙背计算得到:第1破裂角： 47.060(度)Ea=107.530 Ex=21.381 Ey=105.383(kN) 作用点高度 Zy=0.550(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在：第2破裂角=7.217(度) 第1破裂角=45.440(度)Ea=39.327 Ex=29.126 Ey=26.426(kN) 作用点高度 Zy=0.807(m) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 41.692(度)按力多边形法计算得到:破裂角： 41.692(度)Ea=60.611 Ex=60.602 Ey=1.019(kN) 作用点高度 Zy=1.168(m) 墙身截面积 = 8.214(m2) 重量 = 197.131 kN衡重台上填料重 = 40.092(kN) 重心坐标(1.764,-0.494)(相对于墙面坡上角点) (一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.400采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度 = 5.711 (度)Wn = 236.046(kN) En = 36.237(kN) Wt = 23.605(kN) Et = 86.552(kN) 滑移力= 62.947(kN) 抗滑力= 108.913(kN)滑移验算满足: Kc = 1.730 > 1.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足: 方程值 = 58.057(kN) > 0.0地基土摩擦系数 = 0.500地基土层水平向: 滑移力= 89.728(kN) 抗滑力= 135.054(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.505 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 1.532 (m)相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 3.018 (m)相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 3.207 (m)相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 2.751 (m)相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 0.922 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 149.293(kN-m) 抗倾覆力矩= 483.319(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 3.237 > 1.500倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足: 方程值 = 253.872(kN-m) > 0.0(三) 地基应力及偏心距验算基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力 = 272.283(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=334.026(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.471 (m) 偏心距 e = 0.009(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.227(m)基底压应力: 趾部=112.513 踵部=107.888(kPa)最大应力与最小应力之比 = 112.513 / 107.888 = 1.043作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.009 <= 0.167*2.471 = 0.412(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=112.513 <= 180.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=107.888 <= 195.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=110.200 <= 150.000(kPa)(四) 基础强度验算基础为天然地基，不作强度验算(五) 上墙截面强度验算上墙重力 Ws = 49.920 (kN)上墙墙背处的 Ex = 29.126 (kN)上墙墙背处的 Ey = 13.107 (kN)相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 0.706 (m)相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂 Zy = 0.807 (m)相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂 Zx = 1.337 (m)[容许应力法]:法向应力检算:相对于上墙墙趾，合力作用力臂 Zn = 0.464(m)截面宽度 B = 1.700 (m) 偏心距 e1 = 0.386(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.386 <= 0.250*1.700 = 0.425(m) 截面上压应力: 面坡=87.518 背坡=-13.369(kPa)压应力验算满足: 计算值= 87.518 <= 1000.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 13.369 <= 90.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 2.303 <= 90.000(kPa)斜截面剪应力检算斜剪应力验算满足: 计算值= 23.295 <= 90.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 63.027(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.617挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.700(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 1.000计算强度时:强度验算满足: 计算值= 63.027 <= 726.855(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 63.027 <= 726.855(kN)(六) 墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积 = 7.904(m2) 重量 = 189.696 kN相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.527 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 257.234(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=328.786(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.278(m)截面宽度 B = 2.520 (m) 偏心距 e1 = -0.018(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.018 <= 0.250*2.520 = 0.630(m)截面上压应力: 面坡=97.663 背坡=106.491(kPa)压应力验算满足: 计算值= 106.491 <= 1000.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -5.225 <= 90.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 257.234(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.999挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.520(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.999计算强度时:强度验算满足: 计算值= 257.234 <= 1744.367(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 257.234 <= 1742.434(kN)(七) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 3.200(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 45.440(度)按假想墙背计算得到:第1破裂角： 47.060(度)Ea=107.530 Ex=21.381 Ey=105.383(kN) 作用点高度 Zy=0.550(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在：第2破裂角=7.217(度) 第1破裂角=45.440(度)Ea=39.327 Ex=29.126 Ey=26.426(kN) 作用点高度 Zy=0.807(m) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 42.879(度)按力多边形法计算得到:破裂角： 42.879(度)Ea=33.452 Ex=33.448 Ey=0.563(kN) 作用点高度 Zy=0.717(m)[强度验算]验算截面以上，墙身截面积 = 5.824(m2) 重量 = 139.776 kN相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.600 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 206.857(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=198.239(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.958(m)截面宽度 B = 2.180 (m) 偏心距 e1 = 0.132(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.132 <= 0.250*2.180 = 0.545(m)截面上压应力: 面坡=129.273 背坡=60.504(kPa)压应力验算满足: 计算值= 129.273 <= 1000.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -9.252 <= 90.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 206.857(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.958挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.180(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 1.000计算强度时:强度验算满足: 计算值= 206.857 <= 1446.636(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 206.857 <= 1446.636(kN)=====================================================================第 3 种情况: 组合3=============================================组合系数: 1.0001. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.000 √2. 填土重力分项系数 = 1.000 √3. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √4. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.000 √=============================================[土压力计算] 计算高度为 4.246(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 45.440(度)按假想墙背计算得到:第1破裂角： 47.060(度)Ea=107.530 Ex=21.381 Ey=105.383(kN) 作用点高度 Zy=0.550(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在：第2破裂角=7.217(度) 第1破裂角=45.440(度)Ea=39.327 Ex=29.126 Ey=26.426(kN) 作用点高度 Zy=0.807(m) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 41.692(度)按力多边形法计算得到:破裂角： 41.692(度)Ea=60.611 Ex=60.602 Ey=1.019(kN) 作用点高度 Zy=1.168(m) 墙身截面积 = 8.214(m2) 重量 = 197.131 kN衡重台上填料重 = 40.092(kN) 重心坐标(1.764,-0.494)(相对于墙面坡上角点) (一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.400采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度 = 5.711 (度)Wn = 236.046(kN) En = 36.237(kN) Wt = 23.605(kN) Et = 86.552(kN) 滑移力= 62.947(kN) 抗滑力= 108.913(kN)滑移验算满足: Kc = 1.730 > 1.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足: 方程值 = 58.057(kN) > 0.0地基土摩擦系数 = 0.500地基土层水平向: 滑移力= 89.728(kN) 抗滑力= 135.054(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.505 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 1.532 (m)相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 3.018 (m)相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 3.207 (m)相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 2.751 (m)相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 0.922 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 149.293(kN-m) 抗倾覆力矩= 483.319(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 3.237 > 1.500倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足: 方程值 = 253.872(kN-m) > 0.0(三) 地基应力及偏心距验算基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力 = 272.283(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=334.026(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.471 (m) 偏心距 e = 0.009(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.227(m)基底压应力: 趾部=112.513 踵部=107.888(kPa)最大应力与最小应力之比 = 112.513 / 107.888 = 1.043作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.009 <= 0.167*2.471 = 0.412(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=112.513 <= 180.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=107.888 <= 195.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=110.200 <= 150.000(kPa)(四) 基础强度验算基础为天然地基，不作强度验算(五) 上墙截面强度验算上墙重力 Ws = 49.920 (kN)上墙墙背处的 Ex = 29.126 (kN)上墙墙背处的 Ey = 13.107 (kN)相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 0.706 (m)相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂 Zy = 0.807 (m)相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂 Zx = 1.337 (m)[容许应力法]:法向应力检算:相对于上墙墙趾，合力作用力臂 Zn = 0.464(m)截面宽度 B = 1.700 (m) 偏心距 e1 = 0.386(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.386 <= 0.250*1.700 = 0.425(m) 截面上压应力: 面坡=87.518 背坡=-13.369(kPa)压应力验算满足: 计算值= 87.518 <= 1000.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 13.369 <= 90.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 2.303 <= 90.000(kPa)斜截面剪应力检算斜剪应力验算满足: 计算值= 23.295 <= 90.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 63.027(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.617挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.700(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 1.000计算强度时:强度验算满足: 计算值= 63.027 <= 726.855(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 63.027 <= 726.855(kN)(六) 墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积 = 7.904(m2) 重量 = 189.696 kN相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.527 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 257.234(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=328.786(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.278(m)截面宽度 B = 2.520 (m) 偏心距 e1 = -0.018(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.018 <= 0.250*2.520 = 0.630(m)截面上压应力: 面坡=97.663 背坡=106.491(kPa)压应力验算满足: 计算值= 106.491 <= 1000.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -5.225 <= 90.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 257.234(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.999挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.520(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.999计算强度时:强度验算满足: 计算值= 257.234 <= 1744.367(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 257.234 <= 1742.434(kN)(七) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 3.200(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 45.440(度)按假想墙背计算得到:第1破裂角： 47.060(度)Ea=107.530 Ex=21.381 Ey=105.383(kN) 作用点高度 Zy=0.550(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在：第2破裂角=7.217(度) 第1破裂角=45.440(度)Ea=39.327 Ex=29.126 Ey=26.426(kN) 作用点高度 Zy=0.807(m) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 42.879(度)按力多边形法计算得到:破裂角： 42.879(度)Ea=33.452 Ex=33.448 Ey=0.563(kN) 作用点高度 Zy=0.717(m)[强度验算]验算截面以上，墙身截面积 = 5.824(m2) 重量 = 139.776 kN相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.600 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 206.857(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=198.239(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.958(m)截面宽度 B = 2.180 (m) 偏心距 e1 = 0.132(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.132 <= 0.250*2.180 = 0.545(m)截面上压应力: 面坡=129.273 背坡=60.504(kPa)压应力验算满足: 计算值= 129.273 <= 1000.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -9.252 <= 90.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 206.857(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.958挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.180(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 1.000计算强度时:强度验算满足: 计算值= 206.857 <= 1446.636(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 206.857 <= 1446.636(kN)=================================================各组合最不利结果=================================================(一) 滑移验算安全系数最不利为：组合1(组合1)抗滑力 = 108.913(kN),滑移力 = 62.947(kN)。
巧用Excel计算挡土墙工程量的方法探讨
巧用Excel计算挡土墙工程量的方法探讨作者：葛琳枫来源：《价值工程》2014年第12期摘要：在挡土墙工程量计算时，如果按照一个一个的断面面积计算后再求平均值的方法比较麻烦，还容易出错。
巧妙运用Office办公软件中的Excel电子表格强大的计算功能，编写一个简单的程序公式，只需按照施工图纸填入相应的原始数据，再应用Excel的自动填充功能得出最后结果，从而完成总工程量的计算，同时，还可以随意提取任意里程处不同区间的工程量或者各个施工队伍承建的不同时期的工程量，为计量和管理提供高效快捷的方法和途径。
既简化了工程量的计算工作，又保证了统计数据的准确性，提高了工作效率，减少了统计人员的劳动强度。
本文详细介绍了具体操作过程。
Abstract： In the calculation of retaining wall engineering quantities， if we calculate the section area one by one and then work out the averaging value， it is troublesome and easy to get wrong. Using Microsoft Excel to write a simple program formula will make the calculation simple. It only needs to fill in the corresponding original data according to the construction drawings， and then the final results can be obtained using the automatic filling function of Excel， so as to complete the calculation of total quantity. At the same time， it can also extract any mileage in different range of quantities or each construction team construction in different periods of quantities， providing efficient and fast method for the measurement and management. As a result， the work quantities calculation is simplified； the accuracy of the statistics can be ensured； the working efficiency can be improved and the labor intensity of the statistical personnel is reduced. This paper introduces the concrete operation process.关键词：电子表格；工程量；分段；程序；自动填充Key words： Excel；quantities；subsection；program；automatic filling中图分类号：U417.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）12-0059-021 工程概况某二级公路04标段，全长9公里，其中衡重式路肩挡土墙3900米，有十一个附属施工队负责施工，项目部每月计量一次，数据要求准确可靠。
重力式挡土墙稳定计算excel
重力式挡土墙稳定计算excel重力式挡土墙稳定计算 Excel在土木工程中，重力式挡土墙是一种常见的支挡结构，用于支撑土体、防止土体坍塌。
为了确保重力式挡土墙在使用过程中的安全性和稳定性，需要进行详细的稳定计算。
而 Excel 作为一款强大的电子表格软件，可以为重力式挡土墙的稳定计算提供便捷和高效的工具。
一、重力式挡土墙稳定计算的基本原理重力式挡土墙的稳定性主要取决于墙身自重、墙后土压力以及墙底与地基之间的摩擦力和粘聚力。
在进行稳定计算时，需要考虑抗滑移稳定性和抗倾覆稳定性两个方面。
抗滑移稳定性是指挡土墙在水平力作用下，墙底与地基之间不发生相对滑动的能力。
其计算公式为：＼K_s ＝＼frac{＼mu （G ＋ E_{py}）｝｛E_{px}｝＼geq 13＼其中，＄K_s$ 为抗滑移安全系数，＄＼mu$ 为墙底与地基之间的摩擦系数，＄G$ 为挡土墙自重，＄E_{py}＄为墙后土压力的竖向分量，＄E_{px}＄为墙后土压力的水平分量。
抗倾覆稳定性是指挡土墙在土压力作用下，绕墙趾不发生倾覆的能力。
其计算公式为：＼K_t ＝＼frac{M_R}｛M_O} ＼geq 15＼其中，＄K_t$ 为抗倾覆安全系数，＄M_R$ 为抗倾覆力矩，＄M_O$ 为倾覆力矩。
二、Excel 在重力式挡土墙稳定计算中的优势1、便捷的数据输入和修改在 Excel 中，可以方便地输入挡土墙的各项参数，如墙高、墙顶宽度、墙底宽度、墙身材料重度、填土重度、内摩擦角、粘聚力等。
而且，当需要对参数进行修改时，只需在相应的单元格中进行更改，计算结果会自动更新。
2、强大的计算功能Excel 提供了丰富的函数和公式，可以快速准确地进行各种复杂的计算。
例如，可以使用三角函数计算土压力的大小和方向，使用求和函数计算挡土墙的自重等。
3、直观的结果展示通过 Excel 的图表功能，可以将计算结果以直观的图表形式展示出来，如绘制抗滑移安全系数和抗倾覆安全系数随墙高的变化曲线，便于分析和比较不同设计方案的稳定性。
衡重式挡土墙计算
衡重式挡土墙设计一、计算条件（一）已知条件：4级建筑物，基本荷载组合。
墙高7.5m基础埋深 1.263m墙前水位0m墙后水位3m地基容许承载力[R]320kPa基底摩擦系数f0.4填土指标：内摩擦角φ25°上墙背摩擦角δ=φ=25°下墙背摩擦角δ'=φ/2=12.5°水上填土湿容重γ19kN/m3水下填土浮容重γ'10kN/m3滑动稳定系数[Kc] 1.2倾覆稳定系数[K0] 1.5（二）采用计算数据砼标号C15容重γδ24.5抗压强度fc7.2Mpa抗拉强度ft0.91MPa60容许剪应力[σj]-0.95241298砼结构抗压强度安全系数Ka 1.60.5砼结构抗拉强度安全系数Kt 2.5二、初拟断面尺寸挡墙总高H7.5m顶宽b11m平台宽b2 2.5m底宽B 3.5m上墙高H1 3.75m下墙至墙后水面高H20.75m墙后水深H33m墙前水深H40m上墙坡比m10.3下墙坡比m20.3三、作用在挡墙上的荷载计算（一）土压力计算衡重式挡墙对墙后平台以上和以下土压力分别进行计算，计算方法为校正墙背法。
上墙以第二破裂面BC1为墙背，按库仑公式对作用其上的土压力进行计算，下墙按校正墙背AC3用库仑公式计1、上墙土压力计算上墙第二破裂角α1=45-φ/2=32.544.029°>α1第二破裂面可以形成，以第二破裂面BC1为墙背，倾角α1=32.5，墙背摩擦角δ=φ=25β=00.75553.820kN/m100.912kN54.220kN85.109kN2、下墙土压力计算（1）延长下墙墙背，交填土面于C 2点，求ΔC 2BC 1的面积6.589125.187kNδ1=25δ2=12.5α2=16.7089.090kNkNm0.232（3）下墙墙背摩擦角校正：3.613°8.887°==111A K H P γ()=+=φα111cos E E x ()=+=φα111sin E E y =∆=∆121BC C G γ=-=∆'222ααα=∆-=22'2αδδ（4）按校正墙背AC 3计算作用其上的土压力0.294（5）下墙土压力与水平方向夹角-4.199°20.942kPa78.532kN78.3214.188kPa-5.7511.571kN1.56675.391kN-0.1158.818kPa75.18913.226kN -5.52113.191kN-0.969（二）静水压力计算1、墙前静水压力计算0kN2、墙后静水压力计算45kN12.931kN（三）扬压力计算浮托力0kN52.5kN（四）墙身自重、第二破裂面与上墙背间土重计算1、墙身自重G 1=516.797kN2、土重G 2=133.095kN =+'2'2δα=='12A K H P γ==122H P E =='23A K H P γ()=+=3324H P P E =='3'5A K H P γ()=+='2'222cos δαE E x ()=+='2'222sin δαE E y ()=+='2'233cos δαE E x ()=+='2'233sin δαE E y ()=+='2'244cos δαE E x ()=+='2'244sin δαE E y ()=+='2'255cos δαE E x ()=+='2'255sin δαE E y ==w BH W γ41作用于挡土墙上的总水平力、总竖直力及各力对前趾0点力矩计算见表。
衡重式挡土墙工程量计算EXCEL模板
1
11.6
5
15.064
0.800
1
5
13.407
0.800
1
9.9
3
12.593
0.480
1
81.4
74
223.843 11.840
0
段
序
类
落
起讫桩号
长
号
型
度
（m)
1
K45+590.0
~
K45+595.0
右侧衡重 式路肩墙
5
2 K45+595.0 ~ K45+600.0 同上
5
3 K45+600.0 ~ K45+605.0 同上
5
4 K45+605.0 ~ K45+610.0 同上
5
5 K45+610.0 ~ K45+615.0 同上
（m3) 21.257 51.817 48.276 42.118 38.569 35.633 32.842 30.192 25.300 23.310 18.926 17.045
每延米挡土墙体积
块石墙身
（m3) 57.122
片石基础
（m３) 11.369
22.207 11.051
20.690 10.277
0.53 0.52
0.47 0.49
0.45 0.48
17 N2 （m) -0.25 -0.25 -0.25 -0.25 -0.25 -0.25 -0.25 -0.25 -0.25 -0.25 -0.25 -0.25
分项指标 挡土墙
18 N3 （m) 0.05
19 N4 （m) 0.1
重力式、衡重式挡土墙设计计算(自动计算)
345.6 G3
48 G4
57.6 G5
2.土重：
G6
45.6 G7
31.74762 G8
79.12619 h`
2.082
3.各力弯矩 MEIX -282.365 ME2X -168.97 ME3X -56.3233 ME4X -98.6 ME5X
MBX
-45 M`BX 1.666667
MG6
72.96 MG7 68.54
300 可行
＜
［η
1.627402 ］
2.5 可行
0.3
下墙背摩擦角δ=φ 17.5
上墙第二破裂角可形 成
X
0.5
129.6
-7.41 MG8 246 427.7
0.305
α`2 13.82044
3.校正墙背摩擦角
△α2 2.878802 δ`2
4.按校正墙背计算作用其上的土压
14.6212
K`A
0.46 0.164704
5.下墙土压力与水平方向夹 0.801
P2
12.52 E2
37.55 P3
9.388 E3
14.082 E4
65.72
P5
4.941 E5
7.412
MG1
1.08 MG2
518.4 MG3
26.4 MG4
69.12 MG5
h`2 1.476011 h`3 0.738006
ME1Y 281.5086 ME2Y
MEBY
-40.5 MEW1
水平合力：
203.2555
弯矩合力
935.2423
六、稳定计
算：
1.抗滑稳定计算：
＞
［KC
挡土墙计算 电子表格
11.495238
23000
N/m3
断面面积(m2) 21.000 3.244
26.3709592 121.2155472
1.891341543
二、抗倾覆稳定性验算 土压力的水平分力 土压力的竖直分力
墙身抗倾覆力矩计算
Eax
124.0333938 KN/m
zf
3.337 m
Eaz
2.086528356 KN/m
xf
2.065 m
Ai(m2)
Gik(Kn/m)
1
16.8
386.4
2
2.6
59.8
3
0.6132 14.1036
4
0.0307 0.7061
0.825396667 0.04127 2.51746 16.8
Xi(m)
Ｍzk(KNm/m)
2.8
1081.92
1.425
85.215
0.8253967 11.6410649
cos(δ+ρ)*cos(ρ-β)
0.3880
Ka
0.104308962
Ea 挡土墙自重
墙身 基础 合计 Gk
124.05 KN/m
483
KN/m
74.6
KN/m
557.6
一、抗滑稳定安全系数
Ks
Gn
Gt
Ean
Eat
Ks 大于1.3，安全
546.7790411
pk
123.9875232
Tk
26.3709592
2.51746 1.777578506
合计 土压力抗倾覆力矩计算
抗倾覆力矩 倾覆力矩 Ｋl
大于1.6，安全
衡重式挡墙计算表
2.174
0.2 0.2
0.4 0.4
1.638 1.505
0.639 0.586
12.251
1099.6 1099.5
1095.43 1096.63
4.2 2.88
0.9 1.14
3.3 1.74
1.438 1.3048
2.018 1.5727
5.011 1.928
69.391
0.6 0.6
0.35 1.418 0.5 0.35 0.973 0.5
30
1.52 1.52
10 10
0.25 0.25
0.05 0.05
0.152 0.152
1.558 1.558
0.12 0.12
3.552
0.2 0.2
0.4 0.4
1.638 1.638
0.639 0.639
19.176
1099.8 1099.6
1095.5 1095.43
1 1
3.32 3.2
(长度) KG)
挡外 露高
度
1（.0米26 1.014
0.751 0.745
8.977
57.6
73.14
180.52 1.66 1.60
1.014 0.992
0.745 0.806
9.305
57.38
73.18
180.61 1.60 1.82
0.992 0.806 0.998 0.736
18.5
112.9 146.44
1.3 1.78
1.438 1.3048
1.618 1.5808
1.375 1.991
20.197
0.6 0.6
0.35 1.018 0.5 0.35 0.981 0.5
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墙趾宽 （DL）
0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600
基底倾斜 N3
0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100
台宽 （B1）
0.800 0.800 0.800 0.800 0.800 0.800 0.800 0.800 0.800 0.800 0.800 0.800 0.800 0.800 0.800 0.800 0.800 0.800 0.800 0.800 0.800 0.800 0.800 0.800 0.800 0.800
墙面坡 斜率 N
0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.200
0.450 0.200
0.450 0.200
0.450 0.200
0.400 0.200
0.400 0.200
0.400 0.200
0.400 0.200
0.400 0.200
0.400 0.200
0.400 0.200
0.400 0.200
0.400 0.200
0.400 0.200
墙趾高 （DH）
0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 1.100 1.100 1.100 1.100 1.100 1.100 1.100 1.100 1.100 1.100 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900
墙顶宽 （B）
0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750
上墙背坡 下墙背坡 斜率 N1 斜率 N2
0.400 0.200 0.400 0.200 0.400 0.200 0.400 0.200 0.400 0.200 0.400 0.200 0.450 0.200 0.450 0.200 0.450 0.200 0.450 0.200 0.450 0.200 0.450 0.200 0.450 0.200 0.450 0.200 0.450 0.200 0.450 0.200 0.400 0.200 0.400 0.200 0.400 0.200 0.400 0.200 0.400 0.200 0.400 0.200 0.400 0.200 0.400 0.200 0.400 0.200 0.400 0.200
基础全宽 （B2）
2.580 2.611 2.584 2.619 2.535 2.570 2.924 2.959 2.872 2.907 2.877 2.912 2.883 2.918 2.918 2.953 2.536 2.571 2.587 2.622 2.614 2.649 2.614 2.649 2.614 2.649
墙趾宽 （DL）
0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600
衡重式挡土墙计算软件
一：挡土墙数据编辑栏
里程
K585+671.25 K585+680X
距离 m
8.75
墙高 （H）
5.489
5.279
K585+680D K585+690X
10.00 5.464 5.224
K585+690D K585+700X
5.797 10.00
5.557
K585+700D K585+710X
基底倾斜 N3
0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100
墙趾高 （DH）
0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 1.100 1.100 1.100 1.100 1.100 1.100 1.100 1.100 1.100 1.100 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900
2.800
7.582
2.800
7.582
2.800
7.346
2.800
6.941
2.400
6.705
2.400
6.600
2.400
6.363
2.400
6.418
2.400
6.182
2.400
6.419
2.400
6.182
2.400
6.419
2.400
6.183
2.400
下墙背高 （H2）
4.247 4.040 4.222 3.986 4.550 4.314 4.744 4.508 5.094 4.857 5.056 4.820 5.018 4.782 4.782 4.546 4.541 4.305 4.200 3.963 4.018 3.782 4.019 3.782 4.019 3.783
5.950
K585+750D K585+760X
10.00 5.788 5.548
K585+760D K585+770X
5.441 10.00
5.201
K585+770D K585+780X
5.257 10.00
5.017
K585+780D K585+790X
10.00 5.257 5.017
K585+790D K585+800X
0.800 1.830 2.237
后墙趾高 （DH1）
1.158 1.161 1.158 1.162 1.153 1.157 1.392 1.396 1.387 1.391 1.388 1.391 1.388 1.392 1.392 1.395 1.154 1.157 1.159 1.162 1.161 1.165 1.161 1.165 1.161 1.165
墙顶宽 （B）
0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750 0.750
5.258 10.00
5.018
上墙高 （H1）
2.400 2.400 2.400 2.400 2.400 2.400 2.800 2.800 2.800 2.800 2.800 2.800 2.800 2.800 2.800 2.800 2.400 2.400 2.400 2.400 2.400 2.400 2.400 2.400 2.400 2.400
下墙背高 （H2）
4.247 4.040 4.222 3.986 4.550 4.314 4.744 4.508 5.094 4.857 5.056 4.820 5.018 4.782 4.782 4.546 4.541 4.305 4.200 3.963 4.018 3.782 4.019 3.782 4.019 3.783
0.800 1.830 2.122
0.800 1.830 2.158
0.800 1.830 2.174
0.800 1.830 2.210
0.800 1.830 2.201
0.800 1.830 2.237
0.800 1.830 2.201
0.800 1.830 2.237
0.800 1.830 2.201
二：挡土墙截面数据
挡土墙全高 （HH）
6.647
6.440
上墙高（H1）
2.400 2.400
6.622
2.400
6.386
2.400
6.950
2.400
6.714
2.400
7.544
2.800
7.308
2.800
7.894
2.800
7.657
2.800
7.856
2.800
7.620
2.800
7.818
上墙面积 （平方米）
3.096
3.096